JP6085807B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、電磁弁に関し、主として産業車両や建設機械に利用され、アンロード弁として機能する電磁弁に関する。

フォークリフトなどの産業車両や建設機械においては、回路内の油圧が所定値に達した場合に、圧力を保持したままポンプから吐出された油をタンクに戻して、ポンプを無負荷運転させるために、アンロード弁として機能する電磁弁が設けられていることが多い。特開平１１−３１５８０５公報で開示されている技術は、このような電磁弁の一例である。以下に、これらの公報で開示された弁について説明する。

図７は、従来技術に係る電磁弁の構造を示す断面図である。図７において、１００は電磁弁、１０１は主弁、１０２はスプール、１０３はスプリング室、１０４は第１小径部、１０５は大径部、１０６は第２小径部、１０７は左端面、１０８は調整スクリュー、１０９は摺動子、１１０はスプリング、１１１はスプリング受け、１１２は弁本体、１１３は制御圧力導入ポート、１１４はスリーブ、１１５は負荷圧導入ポート、１１６はタンクポート、１１７は出口ポート、１１８は第１入口ポート、１１９は電磁比例圧力制御弁、１２０はソレノイドである。

図７に示すように、電磁弁１００は、主弁１０１の弁本体１１２の左方部に摺動子１０９が摺動可能に挿入され、弁本体１１２の右方部にはスリーブ１１４の左方端部が挿着されている。摺動子１０９は、弁本体１１２の左端部に調整スクリュー１０８が当接している。スプール１０２は、第１小径部１０４、大径部１０５及び第２小径部１０６を有している。第１小径部１０４は、左端部を摺動子１０９に摺動可能に挿入してある。大径部１０５は、スリーブ１１４の大径孔に摺動可能に挿入してある。第２小径部１０６は、スリーブ１１４の小径孔に摺動可能に挿入してある。なお、スプール１０２の右端面１０７は、受圧部を構成している。また、スプール１０２は、第２小径部１０６の断面積が大径部１０５の断面積から第１小径部１０４の断面積を除した大きさになるように設定されている。スリーブ１１４は、右端を開口させて第１入口ポート１１８を構成し、右端開口より若干左方に位置した部位において出口ポート１１７を構成している。出口ポート１１７は操作弁のタンクポート１１６に連通している。くわえて、スリーブ１１４は、最高負荷圧の圧油を導入する負荷圧導入ポート１１５と、ソレノイド１２０を含む電磁比例圧力制御弁１１９からの制御圧を導入する制御圧力導入ポート１１３とを備えているスプリング室１０３にはスプリング１１０が設けられている。スプリング１１０は、スプール１０２の第１小径部１０４に挿入されたスプリング受け１１１と摺動子１０９の右端面との間に介在してスプール１０２を右方に押している。以上の構成によって、電磁比例圧力制御弁１１９からの制御圧によって主弁１０１がスプール１０２の端部の受圧部の動作力のバランスを変更するようにしている。

ところで、アンロード弁として機能する電磁弁は、使用する油圧回路の構成等に応じて、ソレノイドが動作したときに開放状態になるものと、ソレノイドが動作したときに閉止状態になるものとの２種類のものが必要となる。図６に示した電磁弁においても、各ポートの形成部位などを適宜変更することによって２種類のものを製造できるが、ポートを形成する構造材などを２種類製造すると製造コストを大幅に増大させる要因となる。

特開平１１−３１５８０５公報

本発明は、上記課題を解決するために、主として産業車両や建設機械に利用され、アンロード弁として機能する電磁弁において、ソレノイドが動作したときに開放状態になるものと、ソレノイドが動作したときに閉止状態になるものとの２種類のものを安価に製造可能な構造を有する電磁弁を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、略柱形状に形成された本体部と、該本体部の内部を穿孔することによって上流油路と下流油路とを連通させ、かつ、前記下流油路側の開口部が前記本体部の外周面に開口している連通路とを備えた連通路構成部材と、略筒形状に形成されると共に、前記連通路構成部材の前記本体部の一部又は全部が中空部内に挿入された状態で前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動することによって、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開閉可能に設けられた弁体と、コイルと、該コイルの近傍に設けられた固定磁極と、前記コイルへの通電時に前記固定磁極に吸引される可動磁極とを備え、前記可動磁極が前記弁体に対して直接的又は間接的に連結される共に、前記コイルへの通電時に前記弁体を前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動させるソレノイドとを有し、前記弁体は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第１の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開放し、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第２の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を閉止するようになされていることを特徴とする電磁弁である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記弁体は、外周面に連通用開口部が形成され、前記連通路構成部材の前記本体部が前記第１の端部側の前記開口部に挿入される向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合わない位置から重なり合う位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを連通させ、前記コイルへの通電を停止すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合う位置から重なり合わない位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを遮断するようになされていることを特徴とする電磁弁である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記連通路構成部材は、前記本体部の前記第１の端部に前記フランジ部が形成され、前記弁体は、外周面の中間部にフランジ部が形成され、さらに、略筒形状に形成されると共に、第１の端部側の開口部に前記連通路構成部材の前記フランジ部が嵌合された連通路支持部材と、第１の端部が前記弁体のフランジ部に当接し、第２の端部が前記連通路構成部材の前記フランジ部に当接すると共に、前記コイルへの通電時に前記可動磁極が前記弁体を摺動させる方向と反対方向に前記弁体を押圧するように設けられたスプリングを有することを特徴とする電磁弁である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記連通路支持部材は、前記中空部が前記弁体の外周面を取り巻く環状の間隙を生じるように形成され、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部は前記環状の間隙を介して前記下流油路に連接していることを特徴とする電磁弁である。

請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記連通路構成部材は、該本体部の内部を穿孔することによって前記上流油路と前記下流油路とを連通させ、かつ、前記上流油路側の開口部が前記本体部の前記第１の端部の端面に開口し、前記下流油路側の開口部が第２の端部の端面に開口している別の連通路を備え、 さらに、前記連通路構成部材の中心軸に沿って摺動することによって前記別の連通路の前記下流油路側の開口部を開放可能に設けられた別の弁体を有することを特徴とする電磁弁である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記弁体は、第１及び第２の開放用開口部が形成され、該第１の開放用開口部は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第１の端部側の開口部から挿入する向きに配置した状態において、前記別の弁体が前記別の連通路の前記下流油路側の前記開口部から離隔するときに、前記別の連通路と前記下流油路とを連通するように配置され、前記第２の開放用開口部は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第２の端部側の開口部から挿入する向きに配置した状態において、前記別の弁体が前記別の連通路の前記下流油路側の前記開口部から離隔するときに、前記別の連通路と前記下流油路とを連通するように配置されていることを特徴とする電磁弁である。

請求項１に記載の発明によれば、弁体が、連通路構成部材の本体部を弁体の第１の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときにはコイルに通電すると連通路の下流油路側の開口部を開放し、連通路構成部材の前記本体部を弁体の第２の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときにはコイルに通電すると連通路の下流油路側の開口部を閉止するようになされているので、１種類の構成だけでソレノイドの動作時に開放状態になるものと閉止状態になるものとの両方を提供できる。

請求項２に記載の発明によれば、弁体の連通用開口部が連通路構成部材の連通路の下流油路側の開口部と重なり合って連通路と下流油路とを連通するので、連通路の開閉を簡単な構造で実現でき、電磁弁の製造コストの低減が容易になる。さらに、閉止状態における漏れを低減することが容易になる。

請求項３に記載の発明によれば、弁体をスプリングによってソレノイドの押圧方向と反対方向に押圧し、かつ、２方向に配置可能な構造を簡単な構造で実現でき、電磁弁の製造コストの低減が容易になる。また、弁体の端面をスプリングによって押圧する構成よりも弁体の肉厚を薄くすることが可能になるので、電磁弁の小型化にも寄与する。

請求項４に記載の発明によれば、連通路の下流油路側の開口部を環状の間隙を介して前記下流油路に連接するようにしたので、環状の間隙内であれば連通路の下流油路側の開口部をどこに形成してもよく、電磁弁の設計が容易になる。ひいては、電磁弁の製造コストの低減と、電磁弁の小型化にも寄与する。

請求項５に記載の発明によれば、例えば別の弁体をリリーフ弁に利用することができ、電磁弁を２種類の弁を一体にした複合弁にすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１及び第２の開放用開口部が別の連通路の下流油路側の開口部から別の弁体が離隔するときに、別の連通路と下流油路とを連通するように配置されているので、別の弁体が開放状態にあるときに、弁体が別の連通路と下流油路との連通を妨げることがない。ひいては、別の連通路と下流油路との連通路を別途設ける必要がなく、電磁弁の小型化に寄与する。

本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図（１）であり、（ａ）は非通電状態において第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態、（ｂ）は非通電状態において第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態を示す。 本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図（２）であり、（ａ）は通電状態において第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態、（ｂ）は通電状態において第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態を示す。 本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（１）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないときを示す。 本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（２）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているときを示す。 本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（３）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態において第２の弁体が開放状態になったとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態において第２の弁体が開放状態になったときを示す。 本発明の第１の実施の形態に係る連通路構成部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は断面図である。 本発明の実施の形態に係る弁体を示す図であり、（ａ）は第１弁体の平面図、（ｂ）は第１弁体の断面図、（ｃ）は第２弁体の正面図である。 従来技術に係る電磁弁の構造を示す断面図である。

本発明の実施の形態に係る電磁弁について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図（１）であり、（ａ）は非通電状態において第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態、（ｂ）は非通電状態において第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態を示す。図１において、１０は電磁弁、１１は連通路構成部分、１２はソレノイド構成部分、２０は第１弁体、２３及び２４は連通用開口部、２５ａ及び２５ｂは第１開放用開口部、２６ａ及び２６ｂは第２開放用開口部、３０は第２弁体、３２はフランジ部、３３は先端部、３５は連通路構成部材、３８は上流側連通路、３９及び４０は下流側第１連通路、４２は下流側第２連通路、４４はスプリング、４５は連通路支持部材、４６はフランジ部、４７は本体部、４８は固定磁極部、４８ａは肉薄部、４９は傾斜面、５０及び５１は開口部、５３は環状連通路、５５はスプリング、５６はシャフト、５７は収納スペース、５８はシャフト、５９は逃げスペース、６０は可動磁極、６１は貫通孔、６２は傾斜面、６３は逃げスペース、６４は環状連結部材、６５はケース、６６は肉薄部、６７は肉薄部、６８はボビン、６９はコイル、７０及び７１は蓋、７２はソレノイド構造部材、７３は突出部、７４はねじ込み部材保持部、７５は可動磁極保持部、７６は肉薄部、７７は圧力調整スペース、７８はねじ込み部材、７９は固定部材、８０はねじ、８１はＯリング、８２は逃げスペースである。また、図２は、本発明の実施の形態に係る電磁弁を示す断面図（２）であり、（ａ）は通電状態において第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態、（ｂ）は通電状態において第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態を示す。図２において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。

まず、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０の概要について説明する。電磁弁１０は、アンロード弁に加えてリリーフ弁としての機能も持っており、主としてフォークリフトなどの産業車両や建設機械に用いるが、アンロード弁を必要とする各種の機器でも利用可能である。図１に示すように、電磁弁１０は、リリーフ弁及びアンロード弁の弁体と、上流油路と下流油路との連通路などで構成された連通路構成部分１１と、リリーフ弁の弁体を摺動させるソレノイドと、アンロード弁の弁体を所定圧で押圧するスプリングなどで構成されたソレノイド構成部分１２とからなる。電磁弁１０は、全体として略円筒形状の外観を呈しており、複数の円筒形状を組み合わせたような複雑な外観を呈することが多い従来の電磁弁よりも簡素な形状で、油圧回路内に組み込みやすいと言える。

図１（ａ）及び（ｂ）は、いずれもコイル６９に通電しておらず、可動磁極６０が連通路支持部材４５の固定磁極部４８に吸着されていない状態を示している。図１（ａ）に示すように、アンロード弁の弁体である第１弁体２０は、連通路構成部材３５の一部が中空部内に挿入されており、連通路構成部材３５に対して入れ子状に配置された構造となっている。また、図１（ｂ）の電磁弁１０は、図１（ａ）と同一の形状及び大きさの第１弁体２０を連通路構成部材３５に対して図１（ａ）とは逆向き、つまり、図１（ａ）では第２弁体３０の近くに第１開放用開口部２５ａ及び２５ｂが位置しているのに対し、図１（ｂ）では第２弁体３０の近くに第２開放用開口部２６ａ及び２６ｂが位置するように配置している。

また、図１（ａ）の電磁弁１０では、下流側第１連通路３９及び４０と連通用開口部２３及び２４とが重なり合っており、下流側第１連通路３９及び４０は連通用開口部２３及び２４を介して環状連通路５３に開放されている。これに対して、図１（ｂ）の電磁弁１０では、下流側第１連通路３９及び４０と連通用開口部２３及び２４とが重なり合っていないので、下流側第１連通路３９及び４０は環状連通路５３に対して閉止されている。環状連通路５３は、後述するように、下流油路に常時開放されているので、図１（ａ）と図１（ｂ）は下流油路に対してそれぞれ閉止状態と開放状態とにある。図２（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）及び（ｂ）に示した電磁弁１０のコイル６９に通電し、可動磁極６０が連通路支持部材４５の固定磁極部４８に吸着された状態を示している。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、コイル６９に通電するとアンロード弁は閉止状態から開放状態、又は、開放状態から閉止状態となる。このように、電磁弁１０は、連通路構成部材３５を第１弁体２０に挿入する際に第１弁体２０の向きを変えて配置でき、かつ、ソレノイド動作時におけるアンロード弁の開閉を変更できるように構成されている。

連通路構成部材３５は、図示していない上流油路と、開口部５０及び５１を介して図示していない下流油路に連通している環状連通路５３とを連通させるものである。すなわち、連通路構成部材３５は、その内部を穿孔することによって、上流油路に面した上流側連通路３８と、上流側連通路３８に連続する下流側第１連通路３９及び４０並びに下流側第２連通路４２が形成されており、さらに下流側第１連通路３９及び４０並びに下流側第２連通路４２は環状連通路５３に開放可能に設けられている。下流側第１連通路３９及び４０並と下流側第２連通路４２とは、共通する上流側連通路３８に連続してはいるが、それぞれアンロード弁とリリーフ弁との一部を構成するものであり、機能的には互いに独立しているものである。

また、第１弁体２０はスプリング４４の弾発力によって連通路支持部材４５のフランジ部４６に押しつけられており、下流側第１連通路３９及び４０は第１弁体２０によって閉止されている。図２（ａ）及び（ｂ）は、コイル６９に通電することによって、可動磁極６０が固定磁極部４８に吸着された状態を示している。可動磁極６０が固定磁極部４８に吸着されることによって、可動磁極６０がシャフト５６を摺動させ、さらにシャフト５６はスプリング４４の弾発力に打ち勝って第１弁体２０をスプリング４４側に摺動させている。この状態では、前述のように、下流側第１連通路３９及び４０が環状連通路５３に対して閉止状態から開放状態、又は、開放状態から閉止状態へ反転する。上流油路と下流油路とが連通したときには、特に図示しないが、上流油路の圧力をほぼ所定値に保持したままポンプを無負荷運転させる、つまりポンプから吐出された油がそのまま下流油路側のタンクに戻る状態となる。

また、第２弁体３０は、スプリング５５によって下流側第２連通路４２の開口部に常時押しつけられているが、上流油路の圧力が所定値以上になると、下流側第２連通路４２から加わる油圧によって第２弁体３０が下流側第２連通路４２の開口部から離れ、下流側第２連通路４２の開口部が第１弁体２０の開口部２５ａ及び２５ｂ、又は、２６ａ及び２６ｂを介して環状連通路５３に開放される。したがって、上流油路の圧力が下流油路側に抜け、上流油路の圧力は所定値未満に下がる。なお、後述するように、第２弁体３０は、コイル６９に通電又は非通電に関係なく、第１弁体２０から完全に独立して動作するように構成されている。

さらに、各部品の形状等について詳細に説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態に係る連通路構成部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は断面図である。図６において、３６はフランジ部、３６ａは端面部、３７は本体部、３７ａは端面部、４１は接続通路、４３はシート面であり、その他の符号は図１と同じものを示す。また、図７は、本発明の実施の形態に係る弁体を示す図であり、（ａ）は第１弁体の平面図、（ｂ）は第１弁体の断面図、（ｃ）は第２弁体の正面図である。図６において、２１は本体部、２２は中空部、２７はフランジ部、２８は外周面、２９は内周面、２９ａは内周溝、３１は本体部、３４は円錐状面であり、その他の符号は図１と同じものを示す。

連通路構成部材３５は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、略円筒形状に形成された本体部３７の端部にフランジ部３６を設けた外形を呈している。また、図４（ｃ）に示すように、フランジ部３６の端面部３６ａの中心から本体部３７の中心軸に沿って延びる上流側連通路３８が形成されており、さらに上流側連通路３８から連続して延びるように接続通路４１と下流側第２連通路４２とがこの順序で形成されている。下流側第２連通路４２は、端面部３６ａとは反対側の端面となる本体部３７の端面部３７ａに開口しており、リリーフ弁の圧力設定の関係上、上流側連通路３８よりも径がやや大きい。さらに、下流側第２連通路４２の開口部の周縁は、シート面４３となっている。シート面４３は、第２弁体３０の弁座となるものであり、第２弁体３０形状に合わせて環状の傾斜面として形成されている。

さらに、上流側連通路３８の端部近傍には、下流側第１連通路３９及び４０が接続されている。下流側第１連通路３９と下流側第１連通路４０とは、上流側連通路３８の端部近傍から上下方向にそれぞれ延びており、本体部３７の外周面の上部と下部とに開口している。下流側第１連通路３９及び４０の開口部は、第１弁体２０の内周面に面しているが、前述のように、第１弁体２０の連通用開口部２３及び２４と重なり合うと、環状連通路５３に開放される。なお、下流側第１連通路３９及び４０と下流側第２連通路４２とは、上流側連通路３８を介して上流油路に接続されているが、連通路構成部材３５の内部に、互いに独立し端面部３６ａにおいて別個に開口する連通路を形成し、上流油路にそれぞれ別個に接続してもよい。さらに、上流油路に面する開口部のみを共通とし連通路構成部材３５の内部において分離する連通路を形成してもよい。つまり、連通路構成部材３５の内部の連通路は、一方の開口部が第１弁体２０と第２弁体３０とに別個に面した構成になっていれば、その他の部分は適宜変更可能である。

第１弁体２０は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体部２１に略円筒形状に形成されており、両端に中空部２２が開口している。また、本体部２１の外周面２８は環状連通路５３に面し、本体部２１の内周面２９は連通路構成部材３５の本体部３７の外周面２８に面している。さらに、本体部２１には、本体部２１の中心軸方向において中間となる部位に外周面２８を一周するフランジ部２７が設けられている。フランジ部２７は、図１で示したスプリング４４の一端部に常時当接することによって、スプリング４４の弾発力を受ける。また、フランジ部２７は、前述のように、第１弁体２０は装着する向きを変えられるように、本体部２１の中心軸方向のちょうど中間点に形成されている。さらに、この中間点を含み、かつ、本体部２１の中心軸方向と直交する仮想的平面に対して、開口部２５ａ及び２５ｂ側の肉厚と開口部２６ａ及び２６ｂの肉厚とが同じになるように形成されている。なお、本体部２１のフランジ部２７を設けた部分以外は、均一の厚さに形成されている。

また、外周面２８のフランジ部２７の近傍には、連通用開口部２３及び２４が開口している。連通用開口部２３と連通用開口部２４とは、外周面２８の互いに背向する部位にそれぞれ開口している。くわえて、連通用開口部２３と連通用開口部２４とは、前述のように、連通路構成部材３５の下流側第１連通路３９と下流側第１連通路４０との開口部にそれぞれ重なり合ったときに、連通路構成部材３５の下流側第１連通路３９と下流側第１連通路４０とが環状連通路５３に対して開放され、下流側第１連通路３９と下流側第１連通路４０との開口部から離れたときに閉止されるようにしている。また、連通用開口部２３及び２４は、第１弁体２０は装着する向きを変えることによって、下流側第１連通路３９及び４０の開口部と確実に重なり合うように位置して下流側第１連通路３９及び４０の開口部を開放する、又は、下流側第１連通路３９及び４０の開口部から離隔して位置して下流側第１連通路３９及び４０の開口部を閉止することを確実に実現できる大きさ及び形状になされている。さらに、連通用開口部２３及び２４を本体部２１の両端部から離れた部位に形成することによって、コイル６９への非通電時における油の漏れを低減するようにしている。

また、内周面２９には、中心軸に直交し、内周面２９の全周に渡って内周溝２９ａが形成されている。内周溝２９ａの幅は連通用開口部２３及び２４の径よりも大きく、また連通用開口部２３及び２４の内周面２９側は内周溝２９ａに開口している。したがって、下流側第１連通路３９及び４０は、コイル６９への通電時における第１弁体２０の停止位置に多少ずれを生じても、第１弁体２０の連通用開口部２３及び２４と内周溝２９ａとを介して環状連通路５３に対して確実に連通する。また、第１弁体２０が周方向に位置ずれした状態で装着されていても、下流側第１連通路３９及び４０は内周溝２９ａに対して開放された状態となるので、下流側第１連通路３９及び４０は内周溝２９ａから連通用開口部２３及び２４を経て環状連通路５３に連通する。

くわえて、本体部２１の第２弁体３０側の端部近傍には、開口部２５ａ及び２５ｂと開口部２６ａ及び２６ｂとが開口している。開口部２５ａ及び２５ｂと開口部２６ａ及び２６ｂとは、前述のように、第２弁体３０の動作時に下流側第２連通路４２の開口部から流れ出た油を環状連通路５３に送出するためのものである。また、電磁弁１０の組立時において第１弁体２０を連通路構成部材３５の本体部３７に挿入するときに、第２弁体３０側に開口部２５ａ及び２５ｂが位置するように配置すると、図１（ａ）及び図（ｂ）に示すように状態となり、第２弁体３０側に開口部２６ａ及び２６ｂが位置するように配置すると、図１（ａ）及び図（ｂ）に示す状態となる。なお、連通用開口部２３及び２４と、開口部２５ａ及び２５ｂと開口部２６ａ及び２６ｂとはそれぞれ２個一組として形成されているが、必要となる油の流量に応じてさらに開口部を形成し、３個一組、４個１組などとしてもよい。逆に、例えば開口部２３、開口部２５ａ及び開口部２６ａのみを形成してもよい。

第２弁体３０は、図５（ｃ）に示すように、略棒形状の本体部３１に、弁体に即した形状に形成された先端部３３を設け、さらに両者の間にフランジ部３２を設けている。本体部３１は、先端側の部分が図１で示したシャフト５８の逃げスペース５９に挿入されており、第２弁体３０の摺動時に逃げスペース５９によって案内されるようにしている。フランジ部３２は、図１で示したスプリング５５の一端部に常時当接することによって、スプリング５５の弾発力を受ける。先端部３３の周側面は、連通路構成部材３５のシート面４３に対応する傾斜角度を有する円錐状面３４に形成されている。なお、第２弁体３０は、必要となる油の流量や圧力に応じて、先端部３３の周側面を略半球形状に形成したり、フランジ部３２をより先端に近い部位に形成したりするなどの変更が可能である。

続けて、図１、図２及び図３に従って説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（１）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電していないときを示す。図３において、図２において、４７ａは肉厚部、５２は逃げスペース、５４は収納スペースであり、その他の符号は図１と同じものを示す。

連通路支持部材４５は、連通路を構成する各部材を支持すると共に、連通路の一部を構成する部材である。図３（ａ）に示すように、連通路支持部材４５の本体部４７は、略円筒形状に形成されており、先端部近傍に周辺部分よりも肉厚が大きい肉厚部４７ａを環状に形成している。肉厚部４７ａよりも先端側には、連通路構成部材３５のフランジ部２７が嵌合される。したがって、肉厚部４７ａは、連通路構成部材３５を圧入する工程において、圧入深さを規定する役割を果たす。また、本体部４７は、その内部に連通路支持部材４５、第１弁体２０及びスプリング４４の全体と、第２弁体３０及びスプリング５５の一部を収納する。本体部４７と第１弁体２０との環状の間隙は、前述のように、連通路構成部材３５に形成した連通路と下流油路とを接続する環状連通路５３となる。また、環状連通路５３から下流油路へ油を送出するために、本体部４７の上下に開口部５０及び５１を形成している。よって、環状連通路５３は、開口部５０及び５１を介して下流油路に常時連通している。なお、開口部は、１つだけ形成する、又は３つ以上形成するなど、必要となる油の流量に応じて形成する個数を適宜変更できる。くわえて、環状連通路５３のフランジ部３６近傍の領域は、コイル６９への通電時に摺動してきた第１弁体２０を納める逃げスペース５２となる。

さらに、第２弁体３０と第１弁体２０との間隙は、スプリング５５を収納すると共に、第２弁体３０の可動性を確保するための収納スペース５４となる。収納スペース５４は、第１弁体２０の開口部２５ａ及び２５ｂ、又は、２６ａ及び２６ｂを介して環状連通路５３に常時連通しているので、環状連通路５３との圧力差はない。また、連通路支持部材４５は、図１及び図２に示すように、本体部４７に連続してフランジ部４６と固定磁極部４８とがこの順序で形成されている。フランジ部４６は、蓋７０を固定磁極部４８に圧入する工程において、圧入深さを規定する役割を果たす。固定磁極部４８は、コイル６９への通電時に、蓋７０、ケース６５、蓋７１、ソレノイド構造部材７２及び可動磁極６０と共に磁気回路を構成して可動磁極６０を吸引する。くわえて、固定磁極部４８は、コイル６９への通電時に可動磁極６０に対する吸引力の急増を抑えるために、先端部に可動磁極６０を取り囲む肉薄部４８ａを形成し、さらに可動磁極６０と対向する面を傾斜面４９としている。スプリング４４は、図３（ａ）に示すように、一端部が連通路構成部材３５のフランジ部３６に当接し、他端部が第１弁体２０のフランジ部２７に当接し、かつ押し縮められた状態で設けられており、フランジ部２７をシャフト５６側に常時押圧している。

スプリング５５は、図１及び図２に示すように、一端部が第２弁体３０のフランジ部３２に当接し、他端部がシャフト５８に当接し、かつ押し縮められた状態で設けられており、フランジ部３２を連通路構成部材３５側に常時押圧している。シャフト５６は、略円筒形状に形成されており、さらに一端部が第１弁体２０に当接し、他端部が可動磁極６０に当接している。コイル６９への通電時には、可動磁極６０が固定磁極部４８に吸引されることに伴って、第１弁体２０をスプリング５５側に押圧する。また、シャフト５６の中空部である収納スペース５７は、第２弁体３０及びスプリング５５の一部を収納すると共に、可動磁極６０側への油の通路となる。シャフト５８は、略棒形状に形成されており、可動磁極６０の中空部内に摺動可能な状態で挿入されている。また、シャフト５８は、第２弁体３０側に、第２弁体３０の先端側の摺動を案内する孔である逃げスペース５９が形成されている。さらに、逃げスペース５９の開口部の周辺部は、スプリング５５に当接している。くわえて、逃げスペース５９と反対側の先端部は凹部が形成され、この凹部と凹部の周辺部がねじ込み部材７８の先端部に当接している。

可動磁極６０は、中心軸に沿って貫通孔が形成されており、前述のように、この貫通孔にシャフト５８が挿入されている。固定磁極部４８に対向する面は、固定磁極部４８の傾斜面４９と同じ角度で傾斜した傾斜面６２として形成されている。くわえて、シャフト５８が挿入された貫通孔と平行に貫通孔６１を形成することによって、可動磁極６０と固定磁極部４８と間の間隙である逃げスペース６３と圧力調整スペース７７との圧力差を緩和するようにしている。ケース６５は、ボビン６８等を収納すると共に、磁気回路の一部を構成するものである。また、ケース６５は、略円筒形状に形成されると共に、開口部に蓋７０と蓋７１を嵌合するために、中央寄りの部分よりも肉厚が小さい肉薄部６６と肉薄部６７を形成している。蓋７１は、ケース６５に嵌合されると共に、中央の開口部にソレノイド構造部材７２が嵌合されている。ボビン６８は、コイル６９が巻回されており、蓋７０と蓋７１とによって狭持されている。

ソレノイド構造部材７２は、可動磁極６０などソレノイドを構成する部品の一部を保持する構造材であると共に、磁気回路の一部を構成するものでもある。すなわち、ソレノイド構造部材７２は、略円筒形状に形成された可動磁極保持部７５の中空部内に可動磁極６０を摺動可能に保持している。また、可動磁極保持部７５の先端部は、環状連結部材６４に嵌合するために肉薄部７６として形成されている。さらに、可動磁極保持部７５の基端側は蓋７１に嵌合されており、くわえて蓋７１に嵌合された部分よりも外側をねじ込み部材保持部７４としている。ねじ込み部材保持部７４は、外周面にネジを切っており、ここに固定部材７９をねじ込んで蓋７１とソレノイド構造部材７２とを締め付けている。さらに、ねじ込み部材保持部７４の先端側には、突出部７３を形成している。突出部７３は、と内周面にネジを切っており、ここにねじ込み部材７８をねじ込んである。ねじ込み部材７８は、突出部７３に対して深くねじ込むことによってシャフト５８をスプリング５５側に摺動させることができる。シャフト５８がスプリング５５側に摺動すると、スプリング５５に対する押圧力が加わるので、第２弁体３０の設定圧力を高くすることができる。なお、ねじ込み部材７８は、第２弁体３０の動作圧力の調整用ねじであり、逃げスペース８２を完全に埋めるところまでねじ込むことが可能である。また、ねじ込み部材７８を反対側に回転させると、第２弁体３０の設定圧力を低くすることができる。くわえて、ねじ込み部材７８の端部にはねじ８０がねじ込んであり、ねじ８０によって突出部７３とねじ込み部材７８とを締め付けると、ねじ込み部材７８の不要な回転を防止して、第２弁体３０の設定圧力を一定値に保持することができる。

環状連結部材６４は、略円筒形状に形成されており、連通路支持部材４５の肉薄部４８ａとソレノイド構造部材７２の肉薄部７６とを嵌合してあり、油が外部へ漏れることを防止している。同様に、ねじ込み部材７８のシャフト５８側にＯリング８１を設けて、突出部７３の中空部から油が漏れることを防止している。

さらに、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０の動作について図３、図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（２）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態においてソレノイドに通電しているときを示す。図４において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。また、図５は、本発明の実施の形態に係る電磁弁の第１の弁体及び第２の弁体、並びにこれらの周辺部の部分拡大断面図（３）であり、（ａ）は第１の弁体を第１の方向に向けて配置した状態において第２の弁体が開放状態になったとき、（ｂ）は第１の弁体を第２の方向に向けて配置した状態において第２の弁体が開放状態になったときを示す。図５において用いた符号は、すべて図１と同じものを示す。

まず、図１（ａ）のように、第２弁体３０の近くに第１開放用開口部２５ａ及び２５ｂを配置したときの動作を説明する。コイル６９に通電せず、また上流油路の圧力が設定値に満たないときには、図３（ａ）に示すように、第１弁体２０は下流側第１連通路３９及び４０を閉止しており、さらに第２弁体３０は下流側第２連通路４２を閉止している。したがって、この状態では、開口部５０及び５１から下流油路に油が流れることはない。次に、ソレノイド制御回路の動作によってコイル６９が通電状態になると、可動磁極６０が固定磁極部４８に吸引されてシャフト５６を摺動させ、さらにシャフト５６が第１弁体２０をスプリング４４側へ摺動させる。そうすると、第１弁体２０の連通用開口部２３及び２４が下流側第１連通路３９及び４０の開口部に重なる。これによって、図４（ａ）に示すように、下流側第１連通路３９及び４０は、環状連通路５３に対して開放され、上流油路から、上流側連通路３８、下流側第１連通路３９及び４０、環状連通路５３へ油が流れ、開口部５０及び５１を介して下流油路へ送出される。

また、コイル６９に通電していないときに、上流油路の圧力が設定値を超えた場合には、図５（ａ）に示すように、上流油路から、上流側連通路３８、接続通路４１、下流側第２連通路４２へ流れ込んだ油の圧力がスプリング５５の押圧力に打ち勝って、第２弁体３０がシート面４３から離隔する。そうすると、下流側第２連通路４２から収納スペース５４へ、収納スペース５４から開口部２５ａ及び２５ｂを介して環状連通路５３へ油が流れ、さらに開口部５０及び５１を介して下流油路へ送出される。なお、第１弁体２０と第２弁体３０とのいずれかが開放状態にあるときには、上流油路の圧力は上昇しないので機能的には意味がないが、第１弁体２０と第２弁体３０との双方を同時に開放状態にすることも可能である。

次に、図１（ｂ）のように、第２弁体３０の近くに第１開放用開口部２６ａ及び２６ｂを配置したときの動作を説明する。コイル６９に通電せず、また上流油路の圧力が設定値に満たないときには、図３（ｂ）に示すように、第１弁体２０の連通用開口部２３及び２４が下流側第１連通路３９及び４０の開口部に重なっている。したがって、下流側第１連通路３９及び４０は、環状連通路５３に対して開放され、上流油路から、上流側連通路３８、下流側第１連通路３９及び４０、環状連通路５３へ油が流れ、開口部５０及び５１を介して下流油路へ送出される。次に、ソレノイド制御回路の動作によってコイル６９が通電状態になると、可動磁極６０が固定磁極部４８に吸引されてシャフト５６を摺動させ、さらにシャフト５６が第１弁体２０をスプリング４４側へ摺動させる。そうすると、第１弁体２０の摺動によって連通用開口部２３及び２４が下流側第１連通路３９及び４０から離れ、下流側第１連通路３９及び４０の開口部が閉止される。上流油路から、上流側連通路３８、下流側第１連通路３９及び４０、環状連通路５３から開口部５０及び５１を介して下流油路への油の流れも遮断される。

また、コイル６９に通電していないときに、上流油路の圧力が設定値を超えた場合には、図５（ｂ）に示すように、上流油路から、上流側連通路３８、接続通路４１、下流側第２連通路４２へ流れ込んだ油の圧力がスプリング５５の押圧力に打ち勝って、第２弁体３０がシート面４３から離隔する。そうすると、下流側第２連通路４２から収納スペース５４へ、収納スペース５４から開口部２６ａ及び２６ｂを介して環状連通路５３へ油が流れ、さらに開口部５０及び５１を介して下流油路へ送出される。なお、第１弁体２０と第２弁体３０とのいずれかが開放状態にあるときには、上流油路の圧力は上昇しないので機能的には意味がないが、第１弁体２０と第２弁体３０との双方を同時に開放状態にすることも可能である。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０では、第１弁体２０は、第２弁体３０の近くに、第１開放用開口部２５ａ及び２５ｂと第１開放用開口部２６ａ及び２６ｂとのいずれも配置できるように形成されている。さらに、第１開放用開口部２５ａ及び２５ｂを近くに配置したときには、コイル６９に通電、つまりソレノイドが動作するときに、上流油路から下流油路へ油が流れていない状態から流れる状態となり、第１開放用開口部２６ａ及び２６ｂを近くに配置したときには、コイル６９に通電、つまりソレノイドが動作するときに、上流油路から下流油路へ油が流れる状態から流れない状態となるので、第１弁体２０又はその他の部品を他の部品に置き換えることなく、１種類の構成だけでソレノイドの動作時に開放状態になるものと閉止状態になるものとの両方を提供できる。また、アンロード弁の開閉を、第１弁体２０の連通用開口部２３及び２４が下流側第１連通路３９及び４０の開口部に対して重なり合う状態にするか、離隔した状態にするかによって実行するので、上流油路と下流油路との連通路の開閉を簡単な構造で実現でき、電磁弁１０の製造コストの低減が容易になる。さらに、アンロード弁の閉止状態における漏れを低減することが容易になる。くわえて、第１弁体２０にフランジ部３２を設けたので、第１弁体２０をスプリング４４によってソレノイド構成部分１２の可動磁極６０の押圧方向と反対方向に押圧する構造を簡単な構造で実現でき、電磁弁１０の製造コストの低減が容易になる。また、弁体の端面をスプリング４４によって押圧する構成よりも弁体の肉厚を薄くすることが可能になるので、電磁弁１０の小型化にも寄与する。また、下流側第１連通路３９及び４０を環状の間隙である環状連通路５３を介して下流油路に連接するようにしたので、環状連通路５３であれば連通路の下流油路側の開口部５０及び５１をどこに形成してもよく、電磁弁の設計が容易になる。ひいては、電磁弁１０の製造コストの低減と、電磁弁の小型化にも寄与する。さらに、連通路構成部材３５に下流側第２連通路４２を形成し、この下流側開口部を第２弁体３０で開閉するようにしたので、第２弁体３０をリリーフ弁に利用することができ、電磁弁１０を２種類の弁を一体にした複合弁にすることができる。くわえて、第１開放用開口部２５ａ及び２５ｂと第１開放用開口部２６ａ及び２６ｂとを、下流側第２連通路４２の下流油路側の開口部から第２弁体３０が離隔するときに、下流側第２連通路４２と下流油路とを環状連通路５３を介して連通するように配置したので、第２弁体３０が開放状態にあるときに、第１弁体２０が下流側第２連通路４２と下流油路との連通を妨げることがない。ひいては、下流側第２連通路４２と下流油路との連通路を別途設ける必要がなく、電磁弁の小型化に寄与する。

なお、本発明は以上に説明した内容に限定されるものではなく、例えば、第２弁体３０などのリリーフ弁を構成する部品を設けずアンロード弁としてのみ機能する構造とする、連通路構成部材３５において上流側連通路３８が開口する方向を別のものとするなど、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限りにおいて種々の変形を加えることが可能である。

１０ 電磁弁
１１ 連通路構成部分
１２ ソレノイド構成部分
２０ 第１弁体
２１ 本体部
２２ 中空部
２３ 連通用開口部
２４ 連通用開口部
２５ａ 第１開放用開口部
２５ｂ 第１開放用開口部
２６ａ 第２開放用開口部
２６ｂ 第２開放用開口部
２７ フランジ部
２８ 外周面
２９ 内周面
２９ａ 内周溝
３０ 第２弁体
３１ 本体部
３２ フランジ部
３３ 先端部
３４ 円錐状面
３５ 連通路構成部材
３６ フランジ部
３６ａ 端面部
３７ 本体部
３７ａ 端面部
３８ 上流側連通路
３９ 下流側第１連通路
４０ 下流側第１連通路
４１ 接続通路
４２ 下流側第２連通路
４３ シート面
４４ スプリング
４５ 連通路支持部材
４６ フランジ部
４７ 本体部
４７ａ 肉厚部
４８ 固定磁極部
４８ａ 肉薄部
４９ 傾斜面
５０ 開口部
５１ 開口部
５２ 逃げスペース
５３ 環状連通路
５４ 収納スペース
５５ スプリング
５６ シャフト
５７ 収納スペース
５８ シャフト
５９ 逃げスペース
６０ 可動磁極
６１ 貫通孔
６２ 傾斜面
６３ 逃げスペース
６４ 環状連結部材
６５ ケース
６６ 肉薄部
６７ 肉薄部
６８ ボビン
６９ コイル
７０ 蓋
７１ 蓋
７２ ソレノイド構造部材
７３ 突出部
７４ ねじ込み部材保持部
７５ 可動磁極保持部
７６ 肉薄部
７７ 圧力調整スペース
７８ ねじ込み部材
７９ 固定部材
８０ ねじ
８１ Ｏリング
８２ 逃げスペース
８３ 開口部
８４ 開口部
１００ 電磁弁
１０１ 主弁
１０２ スプール
１０３ スプリング室
１０４ 第１小径部
１０５ 大径部
１０６ 第２小径部
１０７ 左端面
１０８ スリーブ
１０９ 摺動子
１１０ スプリング
１１１ スプリング受け
１１２ 弁本体
１１３ 空間
１１４ スリーブ
１１５ 負荷圧導入ポート
１１６ タンクポート
１１７ 出口ポート
１１８ 第１入口ポート
１１９ ソレノイド
１２０ 可変容量型油圧ポンプ

Claims (3)

1. 略柱形状に形成された本体部と、該本体部の内部を穿孔することによって上流油路と下流油路とを連通させ、かつ、前記下流油路側の開口部が前記本体部の外周面に開口している連通路とを備えた連通路構成部材と、
   略筒形状に形成されると共に、前記連通路構成部材の前記本体部の一部又は全部が中空部内に挿入された状態で前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動することによって、前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開閉可能に設けられた弁体と、
   コイルと、該コイルの近傍に設けられた固定磁極と、前記コイルへの通電時に前記固定磁極に吸引される可動磁極とを備え、前記可動磁極が前記弁体に対して直接的又は間接的に連結される共に、前記コイルへの通電時に前記弁体を前記連通路構成部材の前記本体部の中心軸に沿って摺動させるソレノイドとを有し、
   前記弁体は、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第１の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を開放し、前記連通路構成部材の前記本体部を前記弁体の第２の端部側の開口部から挿入する向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通路の前記下流油路側の前記開口部を閉止するようになされていることを特徴とする電磁弁。
2. 前記弁体は、外周面に連通用開口部が形成され、前記連通路構成部材の前記本体部が前記第１の端部側の前記開口部に挿入される向きに配置したときには、前記コイルに通電すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合わない位置から重なり合う位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを連通させ、前記コイルへの通電を停止すると前記連通用開口部が前記連通路の前記下流油路側の前記開口部と重なり合う位置から重なり合わない位置に移動して、前記連通路と前記下流油路とを遮断するようになされていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記連通路構成部材は、前記本体部の第１の端部にフランジ部が形成され、
   前記弁体は、外周面の中間部にフランジ部が形成され、
   さらに、略筒形状に形成されると共に、第１の端部側の開口部に前記連通路構成部材の前記フランジ部が嵌合された連通路支持部材と、
   第１の端部が前記弁体の前記フランジ部に当接し、第２の端部が前記連通路構成部材の前記フランジ部に当接すると共に、前記コイルへの通電時に前記可動磁極が前記弁体を摺動させる方向と反対方向に前記弁体を押圧するように設けられたスプリングを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁弁。

Images